(57)【要約】【課題】印字媒体のジャムリを防止し、また電極や発熱抵抗体の破壊を防止するサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】セラミック基板１１と、このセラミック基板１１上に形成した蓄熱層１２と、この蓄熱層１２上に形成した発熱抵抗体１３と、この発熱抵抗体１３の発熱部１３ａに接続する個別電極１４ａおよび共通電極１４ｂを有し、発熱抵抗体１３上に形成した電極１４と、発熱抵抗体１３の発熱部１３ａを覆う保護膜１５とを具備したサーマルプリントヘッドにおいて、保護膜１５上に導電性の除電膜１６を形成し、かつ、除電膜１６の一部を共通電極１４ｂに接触させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、この絶縁基板上に形成した蓄熱層と、この蓄熱層上に形成した発熱抵抗体と、この発熱抵抗体の発熱部に接続する個別電極および共通電極を有し、前記発熱抵抗体上に形成した電極と、前記発熱抵抗体の前記発熱部を覆う保護膜とを具備したサーマルプリントヘッドにおいて、前記保護膜上に導電性の除電膜を形成し、かつ、前記除電膜の一部を前記共通電極に接触させたことを特徴とするサーマルプリントヘッド。
【請求項２】
共通電極の一部がその上方に位置する保護膜の外側まで延び、前記保護膜上に形成した除電膜が、前記保護膜の外側に位置する前記共通電極部分に接触する請求項１記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
絶縁基板上に蓄熱層を形成する第１工程と、前記蓄熱層上に発熱抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体上に、前記発熱抵抗体の発熱部に接続する個別電極および共通電極を有する電極を形成する第３工程と、前記発熱抵抗体の発熱部上および前記共通電極上に保護膜を形成する第４工程と、前記共通電極上に位置する保護膜の一部を除去し、前記共通電極の一部を露出させる第５工程と、この第５工程で露出した前記共通電極上および前記保護膜上に導電性の除電膜を形成する第６工程とを有することを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターおよびファクシミリ、券売機、デジタル製版機などに使用するサーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーマルプリントヘッドについて図６の断面図を参照して説明する。
【０００３】
セラミック基板６１上に蓄熱層６２が設けられている。蓄熱層６２上に発熱抵抗体６３が設けられ、発熱抵抗体６３上に電極６４が設けられている。電極６４は、個別電極６４ａと共通電極６４ｂとで構成され、個別電極６４ａと共通電極６４ｂとの間に所定の間隙Ｇが設けられている。個別電極６４ａと共通電極６４ｂとの間隙Ｇ部分に位置する発熱抵抗体６３は、印字媒体に印字する際に発熱する発熱部６３ａを形成する。また、少なくとも発熱部６３ａを覆う保護膜６５が、発熱部６３ａ上および個別電極６４ａ上、共通電極６４ｂ上などに形成されている。
【０００４】
上記した構成において、印字媒体に印字する場合、保護膜６５上を印字媒体  （図示せず）が移動する。これと同時に、複数設けられた個別電極のうち、その印字内容に応じて選択された所定の個別電極６４ａおよび共通電極６４ｂ間に電流を流し、選択された所定の個別電極６４ａと共通電極６４ｂとの間に位置する発熱部６３ａを加熱する。
【０００５】
上記したサーマルプリントヘッドは特許文献１などに開示されている。
【特許文献１】実開昭５８−１２００４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のサーマルプリントヘッドは、印字媒体に印字する場合、印字媒体と保護膜との摩擦で静電気が発生する。また、印字媒体自身も静電気を有し、これらの静電気で保護膜の表面が帯電する。保護膜の表面に帯電した電荷は逃げ道がないため飽和し、印字媒体にしわなどを発生させる、いわゆるジャムリの原因になる。また、保護膜が絶縁破壊を起こし、その下層に位置する電極や発熱抵抗体に放電して、電極や発熱抵抗体を破壊する場合がある。
【０００７】
本発明は、上記した欠点を解決し、印字媒体のジャムリを防止し、また電極や発熱抵抗体の破壊を防止するサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、絶縁基板と、この絶縁基板上に形成した蓄熱層と、この蓄熱層上に形成した発熱抵抗体と、この発熱抵抗体の発熱部に接続する個別電極および共通電極を有し、前記発熱抵抗体上に形成した電極と、前記発熱抵抗体の前記発熱部を覆う保護膜とを具備したサーマルプリントヘッドにおいて、前記保護膜上に導電性の除電膜を形成し、かつ、前記除電膜の一部を前記共通電極に接触させたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のサーマルプリントヘッドの製造方法は、絶縁基板上に蓄熱層を形成する第１工程と、前記蓄熱層上に発熱抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体上に、前記発熱抵抗体の発熱部に接続する個別電極および共通電極を有する電極を形成する第３工程と、前記発熱抵抗体の発熱部上および前記共通電極上に保護膜を形成する第４工程と、前記共通電極上に位置する保護膜の一部を除去し、前記共通電極の一部を露出させる第５工程と、この第５工程で露出した前記共通電極上および前記保護膜上に導電性の除電膜を形成する第６工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、保護膜上に導電性の除電膜を形成し、この除電膜と共通電極を電気的に接続している。したがって、印字媒体が移動する際の摩擦などで発生する静電気による電荷を、除電膜および共通電極を通して逃がすことができ、印字媒体のジャムリなどを防止できる。また、保護膜の絶縁破壊を防止でき、その下層に位置する電極や発熱抵抗体などへの放電による破壊を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の線分ａ−ａに沿った断面図である。
【００１２】
図１（ｂ）に示すように、絶縁基板たとえばセラミック基板１１上に蓄熱層１２が設けられている。蓄熱層１２上に発熱抵抗体１３が設けられ、発熱抵抗体１３上に電極１４が設けられている。電極１４は複数の個別電極１４ａと共通電極１４ｂとで構成されている。複数の個別電極１４ａと共通電極１４ｂとの間には所定の距離がとられ、たとえば両者間に間隙Ｇが設けられている。個別電極１４ａと共通電極１４ｂとの間、たとえば間隙Ｇ部分に位置する発熱抵抗体１３は、印字動作時に発熱する発熱部１３ａを形成する。また、少なくとも発熱部１３ａを覆う保護膜１５が発熱部１３ａ上に形成されている。保護膜１５は、間隙Ｇを挟んでその近傍に位置する個別電極１４ａ上および共通電極１４ｂ上などにも形成されている。また、保護膜１５上に導電部材からなる除電膜１６が形成されている。除電膜１６は、たとえばその一部が保護膜１５の外側に位置する共通電極１４ｂ上まで延長して形成され、保護膜１５の外側で共通電極１４ｂと接触し、電気的に接続している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、共通電極１４ｂは、たとえばセラミック基板１１の左右両端にそれぞれ位置し、セラミック基板１１の幅全体に上下方向に延びる左延長部Ａおよび右延長部Ｂ、そして、左右の延長部Ａ、Ｂを結ぶ連結部Ｃなどから構成されている。連結部Ｃには、左右の延長部Ａ、Ｂよりも短く、互いに平行に突出する複数の突出部Ｄが設けられている。また、共通電極１４ｂの複数の突出部Ｄと所定の間隙Ｇをもって、複数の個別電極１４ａが設けられている。複数の個別電極１４ａは互いに平行で、突出部Ｄと同じ方向に設けられている。
【００１４】
保護膜１５は、少なくとも発熱部１３ａを覆い、左右の延長部Ａ、Ｂの各先端側領域を除いた共通電極１４ｂ上、および、複数の個別電極１４ａの各先端側領域を除いた複数の個別電極１４ａ上などに、全体がほぼ矩形状の領域に形成されている。
【００１５】
除電膜１６は、左右の延長部Ａ、Ｂでは、それぞれの先端外側部分１６ａ、１６ｂが保護膜１５の外側まで延び、この保護膜１５の外側に位置する部分で共通電極１４ｂと接触し、電気的に接続している。また、左右の延長部Ａ、Ｂ上のそれぞれ先端内側部分および複数の個別電極１４ａ上は、保護膜１５よりも短く形成され、これらの領域では保護膜１５の一部が露出している。
【００１６】
上記の構成で、印字媒体に印字する場合、除電膜１６上を印字媒体（図示せず）が移動する。このとき、印字内容に応じて選択された所定の個別電極１４ａおよび共通電極１４ｂ間に電流を流して、選択された所定の個別電極１４ａと共通電極１４ｂとの間に位置する発熱部１３ａを発熱させる。
【００１７】
ここで、上記したサーマルプリントヘッドの製造方法について説明する。
【００１８】
まず、セラミック基板１１上に蓄熱層１２を形成する。その後、蓄熱層１２上に発熱抵抗体層および電極層を順に形成し、フォトエッチングプロセスにより蓄熱層１２上に発熱抵抗体１３を形成し、熱抵抗体１３上に個別電極１４ａおよび共通電極１４ｂを形成する。その後、少なくとも発熱部１３ａ上に開口を有するマスクを用いて、発熱部１３ａ上に絶縁性の保護膜１５を形成する。このとき、たとえば左右の延長部Ａ、Ｂの先端側領域、および、複数の個別電極１４ａの先端側領域をマスクで覆って、保護膜１５が形成されないようにし、左右の延長部Ａ、Ｂおよび複数の個別電極１４ａの各先端側領域を、保護膜１５の外側に露出させる。その後、保護膜１５の外側に露出した左右の延長部Ａ、Ｂの各先端側領域の一部を含めて、少なくとも発熱部１３ａ上に位置する保護膜１５上に開口を有するマスクを用い、導電性を有する除電膜１６を形成する。このとき、共通電極１４ｂ上にその一部が積層する除電膜１６が形成される。
【００１９】
なお、左右の延長部Ａ、Ｂ上などに位置する保護膜１５の端部は、その厚さ分の段差が生じている。したがって、保護膜１５の段差で除電膜１６が断線しないように、除電膜１６の厚さが調整される。
【００２０】
たとえば除電膜１６は熱伝導性をもつため厚くすると熱伝導性が高くなり、発熱部１３ａで発生した熱が隣接する発熱部１３ａ方向に伝達し、印字画像が劣化する。また、除電膜１６の厚さが薄くなると除電膜１６の抵抗分が影響して電荷の移動が不十分となる。このような事情を考慮し、除電膜１６の厚さは、たとえば薄くても保護膜１５の厚さの１％以上にすることが望ましい。
【００２１】
上記した構成によれば、除電膜１６が共通電極１４ｂと電気的に接続している。そのため、印字する際に、印字媒体の摩擦で静電気が発生し、あるいは媒体自体がもつ静電気で保護膜１５などの表面が帯電しても、帯電した電荷を除電膜１６から共通電極１４ｂへと逃がすことができる。その結果、電荷の飽和による記録媒体のジャムリが防止される。また、保護膜の絶縁破壊による下層の電極や発熱抵抗体への放電が抑えられ、電極や発熱抵抗体の破壊が防止される。
【００２２】
また、上記の実施例では、除電膜１６と共通電極１４ｂを複数箇所、たとえば共通電極１４ｂの左右の延長部Ａ、Ｂで電気的に接続している。しかし、延長部Ａ、またはＢのどちらか一方だけでも同様の効果が得られる。ただし、記録幅が長い場合は、上記実施例のように複数箇所で接続することで、保護膜１５の全表面、たとえば帯電が予想される領域から、除電膜１６と共通電極１４ｂが電気的に接続する位置までの距離が、片側の１箇所だけに設けた場合よりも短くなり、保護膜１５に帯電した電荷を確実に逃がすことができる。
【００２３】
また、除電膜１６と共通電極１４ｂとの電気的な接続部分をセラミック基板１１上の左右の両端、たとえば左右の延長部Ａ、Ｂに設けている。この場合、除電膜１６と共通電極１４ｂとの電気的な接続部分に凹凸が発生しても、両者の電気的な接続部分が印字媒体の移動する幅の範囲外にあるため、その凹凸が印字媒体の走行に障害になるようなことがない。
【００２４】
次に、本発明の他の実施形態について図２を参照して説明する。図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線分ｂ−ｂに沿った断面図で、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００２５】
この実施形態の場合、保護膜１５は発熱部１３ａ上を含め、共通電極１４ｂを構成する左右の延長部Ａ、Ｂの先端側領域を除いた共通電極１４ｂ上、および、複数の個別電極１４ａの先端側領域を除いた複数の個別電極１４ａ上などに、全体がほぼ矩形状に形成されている。
【００２６】
除電膜１６は、保護膜１５上の一部領域に矩形状に形成されている。たとえば図示上下方向で保護膜１５よりも短く形成されている。したがって、共通電極１４ｂの左右の延長部Ａ、Ｂおよび複数の個別電極１４ａのそれぞれ先端側で、保護膜１５上の端部が除電膜１６の外側に露出している。
【００２７】
そして、左右の延長部Ａ、Ｂ上に位置する保護膜１５の一部に矩形状の貫通穴２１ａ、２１ｂが設けられ、この貫通穴２１ａ、２１ｂの部分で、除電膜１６と共通電極１４ｂが接触し電気的に接続している。
【００２８】
上記した構成の場合も、除電膜１６と共通電極１４ｂが電気的に接続し、図１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００２９】
ここで、図２のサーマルプリントヘッドの製造方法について説明する。
【００３０】
図１の場合と同様、セラミック基板１１上に蓄熱層１２を形成する。その後、蓄熱層１２上に発熱抵抗体１３を形成し、熱抵抗体１３上に個別電極１４ａおよび共通電極１４ｂを形成する。その後、発熱部１３ａ上に開口を有するマスクを用いて、少なくても発熱部１３ａ上に絶縁性の保護膜１５を形成する。
【００３１】
その後、フォトエッチング法などにより選択的に保護膜１５をエッチングして貫通穴２１ａ、２１ｂを形成し、共通電極１４ｂの一部、たとえば左右の延長部Ａ、Ｂの一部を露出させる。その後、延長部Ａ、Ｂの露出部分に開口を有するマスクを用いて、保護膜１５上に導電性を有する除電膜１６を形成し、貫通穴２１ａ、２１ｂ部分で共通電極１４ｂと接触する除電膜１６を形成する。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態について図３を参照して説明する。図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の線分ｃ−ｃに沿った断面図で、図１および図２に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００３３】
この実施形態の場合、共通電極１４ｂと個別電極１４ａが交互に位置している。たとえば左右の２つの延長部Ａ、Ｂ間に、共通電極１４ｂの中間共通電極１４ｃと個別電極１４ａが交互に配置されている。
【００３４】
中間共通電極１４ｃはたとえばＹ字状で、その一端に２つの分岐部Ｙ１、Ｙ２が形成されている。分岐部Ｙ１、Ｙ２はそれぞれに隣り合う個別電極１４ａと対になっている。そして、分岐部Ｙ１、Ｙ２とこれに隣接する対の個別電極１４ａとの間に形成されたコ字状の間隙に沿って、たとえばコ字状の折曲部３１が配置されている。このとき、中間共通電極１４ｃの分岐部Ｙ１またはＹ２と折曲部３１の一方の端部が間隙Ｇを挟んで対向し、個別電極１４ａと折曲部３１の他方の端部が間隙Ｇを挟んで対向する。また、これら間隙Ｇ部分に位置する発熱抵抗体１３は、印字動作時に発熱する発熱部１３ａを形成する。
【００３５】
なお、共通電極１４ｂを構成する左右の延長部Ａ、Ｂおよび複数の中間共通電極１４ｃは、図示しないワイヤなどによって互いに電気的に接続している。
【００３６】
上記した構成の場合も、除電膜１６と共通電極１４ｂが電気的に接続し、図１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００３７】
ここで、図３のサーマルプリントヘッドの製造方法について説明する。
【００３８】
図１や図２の場合と同様に、セラミック基板１１上に蓄熱層１２を形成する。その後、蓄熱層１２上に発熱抵抗体層および電極層を順に形成し、フォトエッチングプロセスによって蓄熱層１２上に発熱抵抗体１３を形成し、熱抵抗体１３上に個別電極１４ａおよび共通電極１４ｂ、折曲部３１などを形成する。
【００３９】
その後、少なくとも発熱部１３ａ上に開口を有するマスクを用いて、発熱部１３ａ上に絶縁性の保護膜１５を形成する。このとき、たとえば共通電極１４ｂの左右の延長部Ａ、Ｂ上および中間共通電極１４ｃ上、個別電極１４ｂ上などにも、その先端側領域を除いて保護膜１５を形成する。
【００４０】
その後、フォトエッチング法などにより選択的に保護膜１５をエッチングして矩形状の貫通穴２１ａ、２１ｂを形成し、共通電極１４ｂの左右延長部Ａ、Ｂの一部を露出させる。その後、保護膜１５に設けた貫通穴２１ａ、２１ｂの部分を含め、保護膜１５上に導電性を有する除電膜１６を形成し、貫通穴２１ａ、２１ｂの部分で共通電極１４ｂと接触する除電膜１６を形成する。
【００４１】
次に、本発明の他の実施形態について、除電膜と共通電極との電気的な接続部分を抜き出した図４を参照して説明する。図４は、図２、３に対応する部分に同じ符号を付し重複する説明を一部省略する。
【００４２】
この実施形態は、共通電極１４ｂのたとえば左延長部Ａ上に位置する保護膜１５に、縦と横方向にそれぞれ２個ずつの４個の貫通穴４１ａ〜４１ｄを設けている。この場合、除電膜１６と共通電極１４ｂは４個の貫通穴４１ａ〜４１ｄの部分で接触し、電気的に接続している。この構成によれば、除電膜１６と共通電極１４ｂとの接触領域が多くなり、両者の電気的な接続が確実になる。
【００４３】
図４は、共通電極１４ｂの左延長部Ａ上に位置する保護膜１５に４個の貫通穴４１ａ〜４１ｄを設けている。しかし、保護膜１５に形成する複数の貫通穴は、共通電極１４ｂの右延長部Ｂに設けても、また、左右両方の延長部Ａ、Ｂに設けてもよい。
【００４４】
また、左右の延長部Ａ、Ｂなどに複数の貫通穴を設ける場合、これら延長部Ａ、Ｂの延長方向に複数の貫通穴を設けると、セラミック基板の幅が大きくなり、全体が大型化する。そのため、左右の延長部Ａ、Ｂの延長方向でなく、幅方向だけに複数設ける構造にすれば、セラミック基板の大型化を防止できる。
【００４５】
次に、本発明の他の実施形態について、除電膜と共通電極との電気的な接続部分を抜き出した図５を参照して説明する。図５は、図２、３に対応する部分に同じ符号を付し重複する説明を一部省略する。
【００４６】
この実施形態は、保護膜１５に貫通穴５１を設ける場合、貫通穴５１の縁５１ａをテーパ状に形成している。この構成によれば、貫通穴５１の縁５１ａがテーパ状であるため、保護膜１５上に形成する除電膜１６の断線を防止でき、除電膜１６と共通電極１４ｂとの電気的な接続が確実になる。
【００４７】
上記の各実施形態は、除電膜を形成する場合、マスクを用いて選択的に除電膜を形成している。しかし、セラミック基板上の全面に除電膜を成膜した後に、エッチングなどで不要な領域の除電膜を除去し、必要な領域のみに除電膜を残すようにすることもできる。
【００４８】
また、共通電極を設ける場所や形状は、上記の各実施形態の構造に限られるものではない。たとえば除電膜と電気的に接続する任意の構造を選択できる。
【００４９】
上記したように、本発明によれば、印字媒体の摩擦で発生する静電気や、印字媒体自身が持つ静電気で帯電した電荷を、除電膜および共通電極などを通して外部に逃がすことができ、保護膜などへの帯電を防止できる。したがって、印字媒体に発生するジャムリなどを防止できる。また、保護膜の絶縁破壊を防止でき、その下層に位置する電極や発熱抵抗体などへの放電による破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図３】本発明の他の実施形態を説明するための概略の構造図である。
【図４】本発明の他の実施形態を説明するための概略の構造図で、除電膜と共通電極との電気的な接続部分を抜き出した図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するための概略の構造図で、除電膜と共通電極との電気的な接続部分を抜き出した図である。
【図６】従来例を説明するための概略の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１…セラミック基板
１２…蓄熱層
１３…発熱抵抗体
１３ａ…発熱部
１４…電極
１４ａ…個別電極
１４ｂ…共通電極
１５…保護層
１６…除電膜
【図１】
2006181822.tif 000003
【図２】
2006181822.tif 000004
【図３】
2006181822.tif 000005
【図４】
2006181822.tif 000006
【図５】
2006181822.tif 000007
【図６】
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